Ce que signifient les champs
- Pression de suralimentation : la pression relative, le chiffre qu'affiche un manomètre de turbo. Elle est mesurée au-dessus de la pression de l'air autour de la voiture : 0 veut donc dire aucune suralimentation.
- Puissance sans suralimentation : ce que fait le moteur en atmosphérique, à la même altitude. Puissance moteur ou puissance à la roue, les deux marchent, tant que vous lisez le résultat de la même façon.
- Altitude : fixe la pression de l'air extérieur selon l'atmosphère standard, 1,013 bar (14,70 psi) au niveau de la mer, et moins en montant.
La formule
rapport de pression = (suralimentation + pression extérieure) ÷ pression extérieurepuissance idéale = puissance sans suralimentation × rapport de pressionÀ chaque cycle, le moteur aspire à peu près le même volume d'air. Si cet air entre à une pression plus élevée, il en tient davantage dans le même volume, et plus d'air permet de brûler plus de carburant. Le rapport de pression dit combien de fois plus.
Exemple de calcul
Un moteur de 300 ch sans suralimentation, avec 0,69 bar (10 psi) de pression au niveau de la mer. La puissance suit simplement le rapport de pression : le calcul est le même en ch, en kW ou en hp.
Pression absolue = 10 + 14,70 = 24,70 psi (1,70 bar). Rapport de pression = 24,70 ÷ 14,70 = 1,68. Puissance idéale = 300 × 1,68 = 504 ch.
Dans l'autre sens : 450 ch avec le même moteur demandent un rapport de pression de 1,5, soit dans ce modèle idéal 0,5 × 14,70 = 7,35 psi (0,51 bar) au niveau de la mer.
Pourquoi l'altitude compte
À 1 524 m (5 000 ft), l'atmosphère standard est de 0,84 bar (12,23 psi). Les mêmes 10 psi au manomètre donnent alors un rapport de pression de 22,23 ÷ 12,23 = 1,82, plus élevé qu'au niveau de la mer, parce que le moteur part d'un air plus léger. La puissance sans suralimentation est aussi plus faible là-haut : saisissez ce que fait le moteur à cette altitude.
Pourquoi les gains réels sont plus faibles
C'est un plafond, pas une prédiction. Comprimer l'air le chauffe, et l'air chaud est moins dense : un échangeur n'en récupère qu'une partie. Le compresseur n'a jamais un rendement parfait, un compresseur volumétrique entraîné par courroie prend de la puissance au vilebrequin, et un turbo ajoute de la contre-pression à l'échappement. Prenez le chiffre idéal comme une limite haute et attendez-vous à ce que le banc affiche moins.
Questions
Combien de puissance apportent 0,69 bar (10 psi) de pression turbo ?
Dans le cas idéal, au niveau de la mer, 10 psi donnent un rapport de pression de 1,68 : un moteur de 300 ch pourrait donc atteindre environ 504 ch. La chaleur, le rendement du compresseur et les pertes d'entraînement rendent le chiffre réel plus faible.
Quelle pression turbo pour une puissance visée ?
Divisez la puissance visée par la puissance sans suralimentation, retirez 1 et multipliez par la pression extérieure. Pour passer de 300 à 450 ch au niveau de la mer, cela fait 0,5 × 14,70 = 7,35 psi (0,51 bar), avant toute perte.
Quel rapport de pression donne 1 bar de pression turbo ?
Au niveau de la mer, 1 bar de suralimentation donne une pression absolue d'environ 2,01 bar, soit un rapport de pression d'environ 1,99.
L'altitude change-t-elle le rapport de pression ?
Oui. La même pression relative donne un rapport plus élevé dans un air plus léger : 10 psi font un rapport de 1,68 au niveau de la mer et de 1,82 à 1 524 m (5 000 ft).